钻孔瓦斯涌出的有限差分模型及数值模拟

为研究抽放钻孔中的瓦斯涌出规律,通过分析煤层瓦斯流动的机理和过程,利用达西定律和连续性方程,建立煤层瓦斯非稳定流动模型;利用有限差分法离散解算区域,建立抽放钻孔瓦斯涌出的有限差分方程组;利用Visual Basic语言编制解算软件,对钻孔瓦斯涌出的过程进行数值模拟.研究结果表明:模拟结果与实测数据的变化趋势基本吻合;所建立的瓦斯流动方程符合实际钻孔瓦斯渗流规律.该研究成果为矿井瓦斯抽采提供理论依据.     

变时间分数阶反应扩散方程的数值分析

考虑时变分数阶反应扩散方程的数值逼近问题。采用分段线性插值法结合对一阶时间导数的一个二阶近似离散Coimbra时变分数阶导数,用中心差分离散二阶空间分数阶导数通过数值例子验证了提出的数值方法,说明了数值方法的有效性。     

基于PSO-DE混合算法的结构可靠性优化设计

为提高结构可靠性优化设计的效率,利用粒子群优化(PSO)和差分进化(DE)算法的搜索特性,构造一种PSO-DE混合算法,以克服基本PSO算法的早熟问题.将PSO-DE混合算法与结构可靠性优化理论相结合,建立了结构系统失效概率约束下以结构质量最小化为目标的优化模型.算例结果表明:与基本PSO算法相比,文中提出的PSO-DE混合算法提高了收敛速度和计算精度;该算法易于实现,鲁棒性好.     

武器目标分配问题的离散差分进化算法

提出一种新的求解静态武器目标分配问题的离散差分进化算法. 采用整数排列建立武器-目标分配对,作为离散差分进化算法的初始个体;并通过取模运算对溢出取值范围的解向量进行修正,将其转化到解的搜索区域内,从而对差分变异算子进行设计. 同时,提出相应的交叉策略,得到可行的武器目标分配对. 在交叉过程中,保留目标向量与试验向量中相同的分配对,得以很好地利用上一代的分配结果. 在删除重复数和重新插入整数时,为了避免倾向性,生成随机排列,保证对数据处理的公平性. 实验结果表明,提出的离散差分进化算法在收敛性和求解质量方面均优于另外2种典型的离散差分进化算法,很好地实现了武器目标分配问题的有效求解.      

Structural phase transition and metallization in compressed SrC_2

The structural, dynamical, and electronic properties of compressed Sr C2 were systematically investigated up to 200 GPa by using ab initio method. Three new phases are obtained by means of evolutionary algorithm. The confirmed most stable structure has C2/c symmetry at zero pressure, which transforms into an orthorhombic Cmcm phase at 4.5 GPa, followed by another orthorhombic Immm phase, which is stabilized at wide pressure range of 21.5–123.5 GPa, and then transformed into Mg B2-type phase（space group, P6/mmm）. Although Sr C2 has similar structural transformation to that of compressed Ca C2, Sr C2 holds small electron–phonon coupling,which leads to its low superconducting critical temperature（only 1.8 K）.     

一种Caputo型时间分数阶波动方程的差分方法

将带阻尼项的波动方程中的阻尼项和对时间的二阶导数,用Caputo分数阶导数替换,从而得到一个带Caputo分数阶阻尼项的分数阶波动方程.对该方程,建立了一种差分格式,证明了此格式差分解的存在唯一性,分析了差分解的收敛性和稳定性,并用数值试验验证了格式的有效性.     

基于ARFIMA模型的内蒙古农林牧渔业总产值研究

根据1947~2011年内蒙古农林牧渔业总产值的数据,运用时间序列分析对数据进行定量分析.以分数阶差分方法代替传统的整数阶差分方法,最大程度地保留了序列的原始信息;通过分数阶差分使数据平稳,经白噪声检验后,用ARFIMA模型进行模型拟合;根据拟合模型对内蒙古农林牧渔业总产值进行预测,结果显示,模型的拟合结果较准确,误差在可控范围之内.     

利用改进的HBDE算法求解MAX-k-SAT问题

目前,利用进化算法求解组合优化问题已成为智能计算领域中的研究热点。本文基于二进制差分演化算法和动态变邻域搜索相结合提出了一种求解最大可满足问题(MAX-k-SAT)的改进算法(记为IBDE),通过与遗传算法和Johnson算法对一系列随机大规模MAX-k-SAT实例的求解比较表明:IBDE是一种求解MAX-k-SAT问题非常有效的新方法。     

从梨花迁粉蝶中所得微孢子虫的系统进化分析

从中国云南省野外采集的梨花迁粉蝶（Catopsilia pyranthe）中分离得到一株疑似微孢子虫,对该分离株的核糖体SSUrRNA（Small subunit ribosomal RNA）和α-tubulin基因进行克隆测序。通过序列分析及系统进化树构建,结果发现该分离株属于Nosema属的一种微孢子虫,命名为Nosema sp．CP。通过对SSUrRNA系统进化分析发现,Nosema sp．CP与家蚕微孢子虫（Nosema bombycis）、斜纹夜蛾微孢子虫（Nosema spodopterae）的亲缘关系相对于菜粉蝶微孢子虫Nosema sp．MPr更加接近。通过对α-tubulin基因的系统进化分析,结果表明Nosema sp．CP与N．bombycis聚在一支上,进一步证实了它们的紧密关系。因此,本研究首次在粉蝶科（Pieridae）的梨花迁粉蝶中分离得到的Nosema属微孢子虫是与家蚕微孢子虫非常近源的一类微孢子虫,并暗示了粉蝶科昆虫感染的微孢子虫具有潜在多样性。     

二维抛物型方程的一个新的高精度显式差分格式

用待定系数法构造了求解二维抛物型方程的高精度分支稳定的显式差分格式.格式的截断误差达到O(Δt2+Δx4).证明了当1/15≤r≤1/9时,差分格式是稳定的.通过数值试验,比较了差分格式的解和精确解的区别,说明了差分格式的有效性.